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Academic Year/course: 2019/20

446 - Degree in Biotechnology

27128 - Microbial Biotechnology


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
27128 - Microbial Biotechnology
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
446 - Degree in Biotechnology
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, practice sessions and tutorials: 

  • 1- Lectures: Acquisition of basic concepts of this subject (3 ECTS)
  • 2- Practice sessions: Laboratory work (2 ECTS)
  • 3- Tutorials: Tutorized projects (1 ECTS)

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • Lectures: Acquisition of basic concepts of this subject (3 ECTS). Methodology: participative lectures which will be accomplished by the use of supporting material available in the ADD web.
  • Practice sessions: Laboratory work (2 ECTS). Methodology: problems and practical cases in the laboratory. This activity will be evaluated in individual and team work.
  • Tutorials: Tutorized projects (1 ECTS). Methodology: Design of biotechnological processes involving microorganisms. This work will be accomplished by examining the scientific literature and the basic concepts of the subject and it will be performed in groups of 6-8 students (small group). Presentation of the project and the subsequent scientific discussion will be carried out with the whole student group.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  • Topic 1. Introduction to microbial biotechnology. Microbial diversity. Taxonomy. Culture type collections
  • Topic 2. Applications of microbial biotechnology: human therapeutics, agriculture, food science and technology, environmental applications, daily life
  • Topic 3. Genetic manipulations of microorganisms. Synthetic Biology, Omic disciplines
  • Topic 4. Protein expression and purification in bacteria and fungi. Biocatalysis
  • Topic 5. Microbial biopolymers (polysaccharides and polyesters)
  • Topic 6. Food fermentations (wine, beer, dairy products)
  • Topic 7. Primary metabolites (organic acids, vitamins and aminoacids)
  • Topic 8. Secondary metabolites. Antibiotics (detection, genetic improvements, scaling, purification) and hormones
  • Topic 9. Phage Therapy
  • Topic 10. Microbiota concept and applications. Fecal microbiota transplants and probiotics
  • Topic 11. Vaccines
  • Topic 12. Applications in diagnostics and fight against bioterrorism
  • Topic 13. Biofuels and ethanol production
  • Topic 14. Agriculture. Biomass (interactions plant-microorganism, mycorrhizae, bioremediation, Bacillus thuringiensis). Biodegradation. Wastewater treatment

4.4. Course planning and calendar

Lectures will take place during the second half of the academic course. Schedules can be downloaded from: https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia  

These lectures will be imparted according to the Academic Schedule approved by the University of Zaragoza.

Problems and Seminars will take place during the aforementioned schedule for the Lectures. The deadline to submit works performed by the students will be notified through the ADD web.

Concerning laboratory sessions and groups, this information will be notified in the classroom and through the ADD web.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=27128&year=2019


Curso Académico: 2019/20

446 - Graduado en Biotecnología

27128 - Biotecnología microbiana


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
27128 - Biotecnología microbiana
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
446 - Graduado en Biotecnología
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

Se pretende que el estudiante conozca los métodos utilizados en biotecnología microbiana, los procesos y las aplicaciones de interés biotecnológico basados en la utilización de microorganismos y los principales productos de origen microbiano.

Durante las clases prácticas se pretende además fomentar el pensamiento crítico y estimular a los alumnos para diseñar procesos de interés biotecnológico en los que intervengan microorganismos.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La utilización de microorganismos para la obtención de productos útiles e interesantes es una de las piedras angulares de la biotecnología. La biotecnología microbiana está presente en procesos industriales que resultan en aplicaciones muy relevantes en sanidad, agricultura, alimentación o medio ambiente, entre otras. 

El conocimiento de estas aplicaciones y la comprensión de los mecanismos de actuación de los microorganismos son aspectos cruciales para obtener una visión completa de las posibilidades que ofrece esta disciplina en la actualidad. A modo de ejemplo, basta recordar que los antibióticos, las vacunas, algunos alimentos, proteínas recombinantes o los biocombustibles son productos obtenidos mediante biotecnología microbiana.

Además, el conocimiento de un número creciente de genomas de microorganismos unido al desarrollo de herramientas genéticas que permiten una manipulación a la carta del genoma, ha abierto las puertas a nuevas disciplinas como la biología sintética o la ingeniería metabólica que tienen extraordinarias perspectivas.

En el contexto de la metogenómica, la secuenciación de DNA en muestras complejas nos abre un gran abanico de posibilidades al conocer el contexto genómico de microorganismos que no son cultivables en el laboratorio. En este sentido, es importante recordar la importancia de la microbiota en el contexto salud:enfermedad.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para matricularse en la asignatura es altamente recomendable haber cursado previamente Microbiología e Ingeniería Genética. Ambas asignaturas aportan la base teórica necesaria para poder comprender la materia impartida en Biotecnología Microbiana.
Se recomienda asistir a las clases teóricas con asiduidad y asimilar los contenidos de forma progresiva, asistir a las sesiones prácticas, participar en los seminarios y frecuentar las tutorías con los profesores responsables de la asignatura

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para:

1- Conocer diversos procesos biotecnológicos de base microbiológica, así como ejemplos de los productos de interés que se pueden obtener

-Conocer diversos procesos biotecnológicos de base microbiológica, ejemplos de los productos de interés que se pueden obtener.
-Ser capaz de relacionar el conocimiento de los microorganismos de interés biotecnológico con las posibilidades de actuación para su mejora y control.
-Ser capaz de realizar aproximaciones experimentales a algunos procesos biotecnológicos de base microbiana.

2- Ser capaz de relacionar el conocimiento de los microorganismos de interés biotecnológico con las posibilidades de actuación para su mejora y control.

3- Ser capaz de realizar aproximaciones experimentales a algunos procesos biotecnológicos de base microbiana.

4- Desarrollar, combinar y poner a punto la metodología adecuada que permita la obtención de microorganismos de interés biotecnológico.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

1- Haber obtenido una visión integrada de la utilización de los microorganismos en procesos biotecnológicos para la obtención de productos de interés.

2- Conocimiento de los procesos biotecnológicos de base microbiológica más relevantes.

3- Saber aplicar la metodología adecuada para la manipulación genética de microorganismos modelo.

-Conocimiento de procesos biotecnológicos de base microbiológica.
-Proponer posibilidades de actuación para la mejora y control de los procesos microbianos.
-Realización de procesos microbianos en el laboratorio.
-Elaboración y defensa de informes.

4- Capacitación para proponer posibilidades de actuación para la mejora y control de los procesos microbianos.

5- Realización de procesos microbianos a pequeña escala en el laboratorio.

6- Capacidad de idear nuevas aplicaciones biotecnológicas que utilicen microorganimos y/o sus productos.

7- Elaboración y defensa de informes relacionados con los puntos anteriores.

8- Mostrar la capacidad de discutir críticamente las etapas o la metodología que se lleva a cabo en procesos microbianos.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Al cursar esta asignatura el alumno obtendrá una visión integrada de la utilización de los microorganismos en procesos biotecnológicos, para la obtención de productos de interés o en aplicaciones específicas. Los procesos de biotecnología microbiana son la base de una buena parte de la actividad industrial en este sector, por lo que los alumnos que superen esta asignatura estarán capacitados para trabajar en estos perfiles profesionales.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Las competencias específicas se evaluaran mediante pruebas escritas consistentes en preguntas de tipo test y de tipo ensayo, que supondrán un 60% de la nota final. Para aprobar la asignatura es necesario obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en la prueba escrita.

Evaluación continua del aprendizaje del alumno mediante la resolución de problemas y cuestiones propuestas por el profesor de la asignatura.
Realización de una prueba teórico-práctica al final del curso.
Presentación escrita y oral de trabajos sobre los trabajos tutorizados y prácticas.

La evaluación de las prácticas de laboratorio y la elaboración y defensa de informes supondrá el 40% de la nota final. 

La superación de la asignatura implicará la obtención de 5 puntos sobre 10, resultantes de ponderar según los criterios anteriores la prueba escrita, las prácticas de laboratorio y la elaboración y defensa de informes.

El fraude o plagio total o parcial en cualquiera de las pruebas de evaluación dará lugar al suspenso de la asignatura con la mínima nota, además de las sanciones disciplinarias que la comisión de garantía adopte para estos casos.

Además de la modalidad de evaluación señalada en los puntos anteriores, el alumno podrá ser evaluado en una prueba global, que juzgará la consecución de los resultados del aprendizaje señalados anteriormente. Para aprobar la asignatura es necesario obtener un mínimo de 5 puntos sobre 10 en la prueba global.

El temario que los estudiantes deben utilizar para preparar las diferentes pruebas se encuentra en el apartado "Actividades de aprendizaje" de esta misma guía docente.
 
 

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

1- Adquisición de conocimientos básicos de la asignatura durante clases magistrales (3 ECTS).

2- Prácticas de laboratorio (2 ECTS).

3- Realización de trabajos tutorizados (1 ECTS).

Actividad Formativa 1: Adquisición de conocimientos básicos de la asignatura (3 ECTS).
Metodología:
Clases magistrales participativas en grupo grande.
Tutorías (grupos pequeños y/o individualizadas).
Uso de material de apoyo vía web (ADD).

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

Actividad Formativa 1: Adquisición de conocimientos básicos de la asignatura (3 ECTS).

Metodología:

Clases magistrales participativas en grupo grande.

Tutorías (grupos pequeños y/o individualizadas).

Uso de material de apoyo vía web (ADD).

 

Actividad Formativa 2: Prácticas de laboratorio (2 ECTS).

Metodología:

Aprendizaje basado en problemas y casos prácticos. Trabajo en equipo e individual.

Uso de material de apoyo vía web (ADD).

 

Actividad Formativa 3: Realización de trabajos tutorizados (1 ECTS).

Metodología:

Valoración de trabajos bibliográficos.

Exposición oral en clase.

Trabajo en equipo e individual.

 

Todo alumno será informado sobre los riesgos que puede tener la realización de las prácticas de esta asignatura, así como si se manejan productos peligrosos y qué hacer en caso de accidente, y deberá firmar el compromiso a cumplir con las normas de trabajo y seguridad para poder  realizarlas. Para más información, consultar la información para estudiantes de la Unidad de Prevención de Riesgos Laborales: http://uprl.unizar.es/estudiantes.html.

 

4.3. Programa

Actividad Formativa 1: Adquisición de conocimientos básicos de la asignatura (3 ECTS). 

Tema 1. Introducción a la Biotecnología Microbiana. Diversidad Microbiana. Taxonomia. Colección de cultivos  tipo

Tema 2. Objeto de estudio de la Biotecnología Microbiana: terapéutica humana, agricultura, tecnología de alimentos, aplicaciones medioambientales, vida cotidiana

Tema 3. Manipulacion genética de microorganismos, biología sintética, ómicas

Tema 4. Producción de proteínas en bacterias y hongos. Biocatálisis

Tema 5. Polímeros Microbianos (polisacáridos, poliésteres)

Tema 6. Fermentación de alimentos (vino, cerveza, lácteos)

Tema 7. Metabolitos Primarios (ácidos orgánicos, vitaminas y  aminoácidos)

Tema 8. Metabolitos secundarios: Antibióticos (detección, mejora genética, escalado, purificación) y hormonas

Tema 9. Fagoterapia

Tema 10. Aplicaciones de la Microbiota. Transplantes fecales y probióticos.

Tema 11. Vacunas

Tema 12. Aplicaciones al diagnóstico y la lucha contra el bioterrorismo

Tema 13. Biocombustibles y producción de etanol

Tema 14. Agricultura. Biomasa (Interacción de Plantas y microorganismos , micorrizas, biorremediación, Bacillus thuringiensis). Biodegradación. Tratamiento aguas residuales

 

Actividad Formativa 2: Trabajo práctico en el laboratorio en grupos de 15-20 alumnos (2 ECTS).

Prácticas de laboratorio, discusión e interpretación de los resultados. Presentación oral y discusión.

 

Actividad Formativa 3: Seminarios en grupos de 6-8 alumnos (1 ECTS).
Preparación de un proyecto basado en publicaciones científicas y los conocimientos básicos de la asignatura (grupo pequeño). Exposición y debate en clase (grupo grande).

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

El periodo de clases teóricas y de problemas coincidirá con el establecido oficialmente en el calendario académico de la Universidad de Zaragoza. Consultar en: https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

Los lugares de impartición de las sesiones, el calendario y los grupos de prácticas se establecerán de manera coordinada con el resto de materias a principio de curso. El coordinador confeccionará los grupos de prácticas a principio de curso con el objeto de no producir solapamientos con otras asignaturas.

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos:

Las clases de problemas y seminarios se integrarán en el horario previsto para las clases teóricas. La fecha límite de entrega de trabajos se comunicará en clase y a través del Moodle de la asignatura.

Para las prácticas de laboratorio, las fechas concretas y la composición de los grupos de prácticas se anunciará oportunamente en el aula, en el tablón de anuncios del Grado en Biotecnología, y en el Moodle de la asignatura (Ver sección 1.2 Actividades y Fechas Clave de la Asignatura).

La asignatura consta de clases magistrales participativas, prácticas de laboratorio y seminarios.

Para aquellos alumnos matriculados los lugares, horarios y fechas de clases teóricas y sesiones prácticas se harán públicos a través del tablón de anuncios del Grado, en la plataforma Moodle de la Universidad de Zaragoza  https://moodle2.unizar.es/add/ y en el moodle de la asignatura. Dichas vías serán también utilizadas para comunicar a los alumnos matriculados su distribución por grupos de prácticas que serán organizados desde la Coordinación del Grado.  

Unas fechas provisionales se podrán consultar en la página web de la Facultad de Ciencias en la sección correspondiente del Grado en Biotecnología: https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

En dicha web se podrán consultar también las fechas de exámenes en el apartado Grado en Biotecnología. Cualquier propuesta de cambio de fecha en los exámenes de la asignatura se regirá por lo establecido en el reglamento de la Universidad de Zaragoza (o por otras causas de fuerza mayor) y debará comunicarse a los profesores responsables de la asignatura con la suficiente antelación.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=27128&year=2019